一种除颤培训用电极及组件及模拟人及培训系统的制作方法

本发明涉及心肺复苏模拟人技术领域，特别是涉及一种除颤培训用电极及组件及模拟人及培训系统。

背景技术：

心肺复苏模拟人是利用医学模拟技术而创设出仿真临床模拟场景和模拟病人，代替真实病人进行临床教学和实践的教育方法，开展医学模型教学是临床医学教学的巨大进步，能提高受训者的实践动手能力，有效地解决“重理论、轻实践”的弊病，对培训医护救助人员具有重要意义。

在进行开展心肺复苏模拟培训时，需要对受训人员准确将除颤电极片贴附在模拟人的胸部设定位置，现有的模拟人电极片仅仅模拟了电极片的形状，不具有检测受训人员是否将电极片贴附到标准位置或贴附偏离度的功能，因此也无法通过培训来提高受训人员的急救技能。为此亟需对电极片技术进行开发，适配带有霍尔阵列传感器的模拟人，以促进心肺复苏模拟人培训技能的提升。

技术实现要素：

为此，本发明要解决的技术问题是克服现有心肺复苏培训用电极在培训过程中无法检测受训人员是否将电极片贴附到标准位置(或偏离度大小)的弊端，进而提供一种除颤培训用电极及组件及模拟人及培训系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种除颤培训用电极，其包括第一电极片和第二电极片，所述第一电极片和所述第二电极片上分别设置有一个位置检测单元，所述位置检测单元通过导联线连接至插接公端的接线柱上。

优选的，所述位置检测单元为线圈，所述线圈在平面上呈螺旋形布置，所述线圈的首端和尾端分别通过一根导线连接至所述插接公端的接线柱上。

优选的，所述第一电极片和所述第二电极片的本体材料为硅胶，所述线圈嵌入在所述第一电极片和所述第二电极片的内部。

优选的，所述线圈与所述第一电极片和所述第二电极片的本体通过注塑工艺一体成型。

优选的，所述插接公端上设置有四个所述接线柱，四个所述接线柱呈均匀间隔布置在一条直线上。

优选的，所述第一电极片和所述第二电极片上引出的两根导线分别封装在一根导联线内。

一种除颤培训组件，其包括模拟胸腔和除颤培训用电极，所述除颤培训用电极为上述任一项所述的除颤培训用电极。

优选的，所述模拟胸腔的胸腔表面设置有若干个均匀间隔布置的霍尔传感器，所述霍尔传感器呈矩阵状布置，所述除颤培训用电极上的所述位置检测单元适于与所述霍尔传感器形成感应磁场。

优选的，所述位置检测单元的直径大于横向或纵向上相邻两个所述霍尔传感器之间的距离；小于沿矩阵对角方向上相邻两个所述霍尔传感器的距离。

优选的，所述霍尔传感器设置在所述模拟胸腔上的模拟皮肤内侧。

一种除颤培训模拟人，其包括模拟人本体，所述模拟人本体上的除颤培训组件为上述任一项所述的除颤培训组件。

一种除颤培训系统，包括aed训练器和除颤培训模拟人，所述除颤培训模拟人为上一项所述的除颤培训模拟人。

优选的，所述除颤培训用电极与所述aed训练器插接连接，所述霍尔传感器与所述aed训练器通讯连接。

本发明的有益效果：

本发明的除颤培训用电极通过位置检测单元部件能够检测到电极片的贴附位置，同时也能够检测到电极片标准位置与实际贴附位置的偏离度，并能通过导联线将实际贴附位置信息反馈给aed训练器或模拟人控制系统，进而为受训人员或考评人员提供参考，以提高受训人员在模拟急救训练时准确将除颤电极片贴附到模拟人胸腔的标准位置，强化电极片的贴附准度，提高模拟训练的训练效果。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的除颤培训用电极的结构示意图；

图2是本发明的除颤培训用电极的导线连接示意图；

图3是与本实施例的除颤培训用电极匹配使用的带有阵列式霍尔传感器的模拟人胸部结构；

图4是本发明的除颤培训组件的结构示意图；

图5是本发明的霍尔传感器在排线上的布置结构示意图；

图6是本发明的除颤培训模拟人的结构示意图；

图7是本发明的除颤培训系统的示意图。

图中附图标记表示为：

1-第一电极片；2-第二电极片；3-位置检测单元；4，5-导联线；41，42，51，52-导线；6-插接公端；7-霍尔传感器；8-模拟胸腔；9-模拟人；10-aed训练器。

具体实施方式

实施例一

参见图1-2，一种除颤培训用电极，其包括第一电极片1和第二电极片2，所述第一电极片1和所述第二电极片2上分别设置有一个位置检测单元，所述位置检测单元通过导联线4、5连接至插接公端6的接线柱上。本发明的除颤培训用电极通过位置检测单元部件能够检测到电极片的贴附位置，同时也能够检测到电极片标准位置与实际贴附位置的偏离度，并能通过导联线将实际贴附位置信息反馈给除颤器或模拟人控制系统，进而为受训人员或考评人员提供参考，以提高受训人员在模拟急救训练时准确将除颤电极片贴附到模拟人胸腔的标准位置，强化电极片的贴附准度，提高模拟训练的训练效果。

本发明的所述的位置检测单元只要能与模拟人胸腔贴附除颤电极片处的位置感应原件适配即可，具体形式不限，如可采用接触式位置检测单元(接触式传位置检测单元的触头由两个物体接触挤压而动作，常见的有行程开关、二维矩阵式位置传感器等)或接近式位置检测单元(接近式位置检测是指当物体与其接近到设定距离时就可以发出“动作”信号的开关，它无需和物体直接接触。接近开关有很多种类，主要有电磁式、光电式、差动变压器式、电涡流式、电容式、干簧管、霍尔式等)。本实施例的位置检测单元3为线圈，该线圈3通电后与模拟人胸部位置设置的呈矩阵状排列的若干个霍尔传感器7(如图3所示，每个小圆点处分别代表设置有一个霍尔传感器7，图3中a位置和b位置是贴附电极片的标准位置)可形成感应磁场，此时第一电极片和第二电极片靠近霍尔传感器7时作为磁场发射单元，而霍尔传感器7则为磁场接收单元，每个霍尔传感器7均设置有对应的胸部位置信息，其一旦接收到线圈靠近时产生的磁场信息，则可判断该电极片贴附的具体位置。本实施例的电极片线圈直径的大小设置成大于矩阵纵向或横向上相邻两个霍尔传感器之间的距离，并小于矩阵对角方向上相邻两个霍尔传感器的距离，以避免出现电极片被贴附到霍尔传感器之间的空白位置造成而感应不到。

参见图2，线圈在平面上呈螺旋形布置，第一电极片1上线圈的首端和尾端分别通过导线41、42连接至所述插接公端6的接线柱上；第二电极片2上线圈的首端和尾端分别通过导线51、52连接至所述插接公端6的接线柱上。当第一电极片和第二电极片的线圈中心恰好与图3中的a、b位置重合时，则此时线圈通电后产生的感应电流最大，位置信号为标准位置信号，若电极片的线圈与a、b位置发生偏差，则通过霍尔阵列的感应可判断出电极片贴附发生偏差，根据线圈的感应磁场大小，还可判断出偏移量。若第一电极片和第二电极片和第二电极片贴附到其他坐标位置的霍尔传感器上时，则可根据该位置霍尔传感器的感应磁场来判断受训人员未能将电极片贴附到准确位置。

作为优选，本实施例的第一电极片1和第二电极片2的本体材料为硅胶或其他柔性材料，所述线圈嵌入在所述第一电极片1和所述第二电极片2的内部，所述线圈与所述第一电极片1和所述第二电极片2的本体通过注塑工艺一体成型，以将线圈封装。

本实施例的所述插接公端6上设置有四个所述接线柱，四个所述接线柱均匀间隔布置在一条直线上。

为了减少外露导线数量，便于操作，所述第一电极片1引出的两根导线41、42封装在一根导联线4内，所述第二电极片2上引出的两个导线51/52封装在导联线5内。导联线4和导联线5的外皮材质与第一电极片和第二电极片的本体材质一致。

本实施例的第一电极片1和第二电极片2呈矩形结构，并在四个角处分别设置有过渡圆角，以便于实际操作。电极片的具体结构形式不限，在其他实施例中还可设置成圆形等心形状。

实施例二

参见图4-5，本实施例公开了一种除颤培训组件，其包括模拟胸腔8和除颤培训用电极，所述除颤培训用电极为上述实施例1所述的除颤培训用电极。

本实施例的所述模拟胸腔8的胸腔表面设置有若干个均匀间隔布置的霍尔传感器7(霍尔传感器7在排线中的安装方式参见图5所示)，所述霍尔传感器7呈矩阵状布置，所述除颤培训用电极上的所述位置检测单元(也即线圈在通电后与贴附位置的霍尔传感器形成磁场感应)适于与所述霍尔传感器形成感应磁场，该位置的霍尔传感器接收到磁场信号后即可根据该霍尔传感器所在的位置判断第一电极片或第二电极片的贴附位置。

为了避免出现电极片(第一电极片或第二电极片)被贴附到霍尔传感器之间的空白位置造成而感应不到，本实施例的除颤培训组件中的位置检测单元的直径大于横向或纵向上相邻两个所述霍尔传感器之间的距离；小于沿矩阵对角方向上相邻两个所述霍尔传感器的距离，如此设置，则无论电极片贴附在模拟胸腔上阵列式霍尔传感器所在的任何位置，均会遮盖一个霍尔传感器，并由此产生至少一个感应磁场信号，进而根据矩阵上霍尔传感器所在的确定位置，高效准确判断相应电极片的贴附位置。当然，若未有霍尔传感器接受到电极片发出的感应磁场信号，则可判断受训人员未能将电极片有效贴附到模拟胸腔上。

本实施例的所述霍尔传感器7设置在所述模拟胸腔8上的模拟皮肤内侧，由于霍尔传感器被模拟皮肤遮挡，受训者从模拟胸腔的皮肤表面并不能直接观察到霍尔传感器的具体位置(图4所示为消隐模拟皮肤状态，以便显示霍尔传感器的具体安装位置)，进而通过培训，能够有效提高受训者对除颤电极片贴附位置的直觉感受，促进受训人员除颤技能的提高。

实施例三

参见图6，本实施例公开了一种除颤培训模拟人9，该模拟人9本体上的除颤培训组件为上述实施例二所述的除颤培训组件，也即该模拟人本体上的除颤培训组件包括模拟胸腔8、第一电极片1、第二电极片2、导联线4/5、插件公端6等，本实施例的模拟人本体至少包括模拟胸腔和除颤培训用电极片即可，至于该模拟人是否是全身模拟人(头部、身躯、四肢齐全)并不会影响本除颤培训模拟人的除颤培训功能。

实施例四

参见图7,本实施例公开了一种除颤培训系统，包括aed训练器10和除颤培训模拟人9，所述除颤培训模拟人9为上述实施例三所述的除颤培训模拟人。本实施例的所述除颤培训用电极与所述aed训练器10插接连接，所述霍尔传感器9与所述aed训练器通讯连接，通讯方式可采用有线或无线方式通讯，并有限无线通讯模块如蓝牙、wifi等无线通讯形式。

整体而言，本实施例的除颤培训系统系统包含两个部分，aed训练器模块及模拟人模块(模拟人、带有矩阵式霍尔传感器的模拟胸腔、除颤培训电极)。aed训练器类似于通用型的aed训练器，aed训练器与除颤培训用电极插接连接后，可以单独控制通过两个电极片线圈的电流通断，进而在电极片的两面形成交变磁场。模拟人胸腔上的若干个霍尔传感器与经过aed训练机的嵌入式分布在模拟人的皮肤下面，霍尔传感器的信号通过aed训练器系统解析后可确定每一个传感器的位置编号及信号信息。

当aed训练器与电极片插接连接后，使得电极片的线圈通电，(第一电极片或第二电极片的线圈中有交变的电流变化)，而通电后的电极片黏贴在对应的霍尔传感器的上方时，对应位置霍尔传感器能够感应到变化的磁场信号；嵌入式系统(在集成在aed训练器上，也可设置在模拟人内腔中)通过解析霍尔阵列模块反馈过来的信号，可以知道电极片的黏贴位置、时间等信息；如果通过按照一定的编码格式控制电极片电流通断，那么霍尔阵列模块还可以接收aed训练器通过电极片传送过来的其它信息，如aed的使用方法(按照语音提示操作)、电极片的黏贴位置、电极片黏贴所花费的时间、电极片的黏贴是否可靠、除颤按键的操作时间等。

如果在aed训练器与模拟人的信号解析模块之间的通讯再配合另外的通讯渠道(因为当前的通讯渠道只是单方向上的，可以利用这种单方向的通讯方式建立双向的无线模块通讯方式，实现两个系统的通讯链路自动适配，进一步实现两个系统的数据共享)，则上述提到的几个关键要素(aed的使用方法、电极片的黏贴位置、电极片黏贴所花费的时间、电极片的黏贴是否可靠、除颤按键的操作时间)都可以实时的提示、检测、记录和分析。当电极片被正确的黏贴至模拟人的皮肤上时(aed训练器与模拟人信号解析模块自适应建立无线数据通讯)，按下aed训练器上的“颤除”按键，aed训练器将这一事件信息通过无线数据通讯的方式反馈至模拟人，从而实现“除颤”数据的获取。不仅仅是“除颤”按键被按下的操作，电极片黏贴的操作，aed训练机开机等操作信息都将被记录。

本实施例的除颤培训系统的工作原理如下：

系统中的两个模块aed训练器、模拟人在系统中分别担任“发送者”与“接收者”的角色；当电极片上的导线通过电流后，在线圈的周围会产生磁场，aed训练器通过控制流过电极片线圈电流的大小、通电时间长短，会在电极片的线圈两侧产生编码形式磁场。当电极片黏贴至模拟人的皮肤表面时(模拟人中的霍尔阵列的霍尔传感器按照预定要求固定在模拟人皮肤的下部)，对应黏贴皮肤位置下方的霍尔传感器会感应到电极片发送过来的交变磁场信号，模拟人的信号解析模块通过霍尔传感器反馈过来的电信号识别出电极片黏贴的位置、黏贴的时间，解析出电极片传送过来的位置编码信息。

本实施例的霍尔传感器优选采用无线通讯模块与aed训练器通讯连接，无线的方式更加方便、高效，且模块兼容性更高，避免各种插线，并能实现自适应建立通讯方式；通过电极片贴附位置的磁场感应检测，能够时电极片的贴附操作过程数据化，如电极片的黏贴时间、黏贴位置(贴附位置坐标识别)等均可被解析记录，因此能够达到更加贴合真实场景的培训效果，提高除颤培训质量。

上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释，本发明并不只仅仅局限于上述实施例，本领域技术人员应该明白，凡是依据上述原理及精神在本发明基础上的改进、替代，都应在本发明的保护范围之内。